انواع مقاوم سازی و تقویت ساختمان

روش های مقاوم سازی با توجه به نوع اسکلت ساختمان و کاربری آن انتخاب و استفاده می شود. ضمنا عوامل دیگر مانند شرایط اقتصادی، مدت زمان موجود به منظور ترمیم و تعمیر و … در انتخاب روش مقاوم سازی تاثیر گذار می باشد. مقاوم سازی موجود در بعضی وارد پیچیدگی بیشتری نسبت به بنا کردن ساختمان از ابتدا دارد؛ به خاطر این که همه ی بخش های سازه از ابتدا بنا شده و دسترسی به بعضی مناطق که نیازمند مقاوم سازی می باشند با مشکلات بسیاری رو به رو بوده و روش مقاوم سازی انتخاب شده باید با توجه به نوع کاربری، بودجه ی مورد نظر و زمان موجود، قابلیت اجرا داشته باشد به همین منظور انتخاب روش مقاوم سازی و تقویت سازه از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد.

انواع روش های مقاوم سازی از طریق افزایش مقاومت سازه:

اول، مقاوم سازی سازی با الیاف FRP :

الیاف FRP یا همان Fibr reinforced polymer را می توان به منظور ترمیم، تقویت ساختمان سازه بتنی و افزایش ظرفیت باربری سازه استفاده نمود و با نصب و اجرای FRP بر روی سطح اعضایی مانند دال ها و تیرها، ستونها، اتصالات، کوره ها ، دودکش ها ، تونل ها ، دیوارها و در انواع سازه ها مانند سازه های آبی ، ساختمان با کاربری های متفاوت ، تکیه گاه ماشین آلات و تاسیسات ، منبع های آب ، پل های جاده ای و ریلی ، مخازن مایعات و … استفاده کرد.

الیاف FRP از آن جهت نسبت به روش های مقاوم سازی و تقویت سازه دیگر برتری دارد که معایب روش های دیگر را نداشته و در عوض شامل مزایای بیشتری است. الیاف FRP ضمن انجام وظیفه ی اصلی خود یعنی بهسازی سازه مزایایی مانند وزن سبک , مقاومت بالا و طول عمر زیاد دارد. مقاوم سازی با FRP یکی از روش های مقرون به صرفه در تقویت ساختمان و مقاوم سازی است که در مدت زمان کمتری نسبت به روش های دیگر قادر به افزایش مقاومت سازه می باشد.

دوم، مقاوم سازی با دیواربرشی :

استفاده از دیوار برشی یا بدبند از دیگر روش های مقاوم سازی است. استفاده از دیوار برشی به خاطر سختی بیشتر، دهانه ی کمتر برای تعبیه و در نتیجه مشکلات کمتر معماری نسبت به بادبند ارجحیت دارد. دیوار برشی برای مقابله با بارهای جانبی متداولی مانند باد و زلزله استفاده می شود. این دیوارها نوعی از سیستم سازه ای می باشند که مقاومت جانبی ساختمان یا سازه را تامین می نمایند این دیوارها از چوب بتن و مصالح بنایی تولید می گردد.

سوم، مقاوم سازی با میراگر (damper) :

استفاده از میراگر یا dampr یکی دیگر از راه های مقاوم سازی است. میراگر به عوان یک جاذب هارمونیک یا لرزه ای شناخته شده است.
وجود این ویژگی در سازه باعث کاهش دامنه ی ارتعاشات مکانیکی می شود و استفاده از آن ها می تواند از آسیب یا خرابی سازه جلوگیری نماید .

چهارم، مقاوم سازی و تقویت سازه با استفاده از جرم متمرکز پاندولی :

یکی از راه های مقاوم سازی و کنترل غیر فعال سازه در اثر زمین لرزه استفاده از میراگر تنظیم شونده جرمی (جرم های پاندولی) است. ساختار این میراگرها از سه پارامتر اصلی جرم، استهلاک و سختی متشکل است .این میراگرها در بام ها و یا کف یک یا چند طبقه ساختمان نصب خواهند شد تا با اثر گذاری روی فاز اول لرزشی سازه باعث کاهش دامنه پاسخ شوند، این میراگرها نمونه میراگرهای غیر فعال می باشند.

پنجم، مقاوم سازی با ژاکت فلزی و بتنی :

استفاده از ژاکت فلزی و بتنی یکی دیگر از راه های مقاوم سازی ساختمان های بتنی است. استفاده از ژاکت فلزی باعث افزایش مقاومت و شکل پذیری سازه ها می گردد ضمن این که وزن قابل توجهی را به آن اضافه نمی کند. در این روش مقطع ویژگی ها در محل آسیب پذیرشان با استفاده از ورقه های فولادی به وسیله بولت به المان مربوطه متصل و تقویت می گردند.

ژاکت فلزی از سهولت بیشتری در اجرا نسبت به ژاکت بتنی برخوردار بوده و استفاده آن در هر طبقه از ساختمان امکان پذیر می باشد و الزامی برای مقاوم سازی المان مورد نظر از فونداسیون تا طبقه هدف ندارد. با استفاده از ژاکت بتنی ویژگی های ضعیف ده مانند تیرها، ستون ها، دیوار برشی و فونداسیون قابل مقاوم سازی هستند که یکی از مزایای این روش نسبت به ژاکت فولادی می باشد. این ژاکت یک روکش برای المان های بتنی بوده که از میلگرد فولادی و بتنی تشکیل شده است.

ششم، مقاوم سازی و تقویت سازه با استفاده از مهاربندهای کمانش تاب :

مقاوم سازی با مهاربندهای کمانش تاب یک روش مناسب برای طراحی لرزه ای سازه های بتنی می باشد. این روش از ظرفیت بالا در جذب انرژی و شکل پذیری مطلوبی برخوردار است، درنتیجه قادر است پایداری خود را زمان وقوع زمین لرزه حفظ کند. این سیستم از یک غلاف و یک هسته فلزی تشکیل شده است. هسته در مقابل نیروی محوری وارد شده مقاومت کرده و سختی خمشی نیز مانع از کمانش هسته خواهد شد.

هفتم، مقاوم سازی با میراگر :

جدا ساز لرزه ای یکی از راه های مقاوم سازی ساختمان به وسیله ی کنترل ارتعاشات لرزه ای با جداسازی سازه از زمین در ساختمان ها و پل ها است. در این روش بیشتر تمرکز بر روی کاهش پاسخ لرزه ای، نیرو و شتاب ورودی زلزله به سازه می باشد. جداساز لرزه ای باعث ایجاد انعطاف پذیری در پایه ساختمان می گردد. بهتر است جداساز لرزه ای در یکی از طبقات (ترجیحا تراز پی) نصب گردد تا اثرات زلزله تا 80% کم شود و تغییر شکل نسبی طبقات را به شدت کاهش دهد. امروزه دو راهبرد به منظور حفظ سازه در مقابل اثرات جانبی زلزله در نظر گرفته می شود: یکی بهسازی سازه که باعث مقاوم سازی ساختمان در مقابل زلزله می گردد و دیگری استفاده از سیستم هایی که از ورود نیروهای زلزله به ویژگی های سازه جلوگیری می کند .

هشتم، مقاوم سازی و تقویت سازه با کاشت میلگرد و ارماتور :

یکی از روش های کاشت میلگرد و آرماتوربندی به منظور مقاوم سازی ساختمان ها رفع خطاهای موجود در آن ها است. از مزایای دیگر استفاده از این روش اتصال بتن جدید به بتن قدیم و همچنین اجزای فولادی به بتنی در ساختمان می باشد. کاشت میلگرد با استفاده از چسب های کاشت میلگرد که به صورت دو جزیی و سه جزیی وجود دارند، انجام می شود. استفاده از این چسب ها در این راه باعث برقراری اتصال هرچه مطلوب تر بین میلگرد و بتن می شود.

نهم، مقاوم سازی با شاتکریت بتن:

یکی از انواع راه های مقاوم سازی، استفاده از روش شاتکریت نام دارد. در این روش بعد از اجرای شبکه ای از میلگرد و پایدارسازی آن با استفاده از بولت، لایه از بتن روی آن پاشیده می شود. شیوه ی مقاوم سازی با شاتکریت بتن علاوه بر بهبود رفتار لرزه ای سازه باعث بهره وری از ویژگی های مثبت این روش در سازه مانند انعطاف پذیری، غیرقابل نفوذ بودن و مقاومت مناسب در مقابل خوردگی و انجماد می شود. مقاوم سازی با روش شاتکریت از نظر اقتصادی نیز روشی مناسب به حساب می آید و می توان از آن برای مقاوم سازی پل ها و دیوارها استفاده کرد.